Control de Seguimiento de Trayectoria de un Vehículo Submarino Autónomo con PID Inteligente y Alimentación Adelantada PD
Autores: Bingul, Zafer; Gul, Kursad
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Seguimiento de Trayectoria de un Vehículo Submarino Autónomo con PID Inteligente y Alimentación Adelantada PD
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Papel
Control de seguimiento de trayectoria
Vehículo autónomo submarino
AUV
Control sin modelo
Rechazo de perturbaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga el problema de control de seguimiento de trayectoria sin modelo para un vehículo autónomo submarino (AUV) sujeto a corrientes oceánicas, perturbaciones externas, ruido de medición, incertidumbre en los parámetros del modelo, errores de seguimiento iniciales y mal funcionamiento de los propulsores. Se presenta una nueva arquitectura de control basada en principios de control sin modelo para garantizar un rendimiento de seguimiento de trayectoria estable y preciso en el complejo entorno submarino para AUVs. En el controlador híbrido propuesto, se combinan controladores inteligentes-PID (i-PID) y PD de avance para lograr mejores rechazos de perturbaciones y compensaciones de errores de seguimiento iniciales, manteniendo la precisión del seguimiento de trayectoria. Se deriva un modelo matemático de un AUV y se incluyen las dinámicas de las corrientes oceánicas para obtener una mejor fidelidad al examinar los efectos de las corrientes oceánicas. Con el fin de evaluar el rendimiento del control de seguimiento de trayectoria del controlador propuesto, se realizan simulaciones por computadora en el AUV LIVA con una trayectoria convincente bajo diversas perturbaciones. Los resultados se comparan con los controladores i-PID de dos grados de libertad (DOF), i-PID y PID para examinar las mejoras en el rendimiento del control con la estabilidad garantizada del seguimiento de trayectoria. Los resultados comparativos revelaron que el i-PID con el controlador PD de avance proporciona un rendimiento efectivo de control de seguimiento de trayectoria y excelentes rechazos de perturbaciones para toda la trayectoria del AUV.
Descripción
Este documento investiga el problema de control de seguimiento de trayectoria sin modelo para un vehículo autónomo submarino (AUV) sujeto a corrientes oceánicas, perturbaciones externas, ruido de medición, incertidumbre en los parámetros del modelo, errores de seguimiento iniciales y mal funcionamiento de los propulsores. Se presenta una nueva arquitectura de control basada en principios de control sin modelo para garantizar un rendimiento de seguimiento de trayectoria estable y preciso en el complejo entorno submarino para AUVs. En el controlador híbrido propuesto, se combinan controladores inteligentes-PID (i-PID) y PD de avance para lograr mejores rechazos de perturbaciones y compensaciones de errores de seguimiento iniciales, manteniendo la precisión del seguimiento de trayectoria. Se deriva un modelo matemático de un AUV y se incluyen las dinámicas de las corrientes oceánicas para obtener una mejor fidelidad al examinar los efectos de las corrientes oceánicas. Con el fin de evaluar el rendimiento del control de seguimiento de trayectoria del controlador propuesto, se realizan simulaciones por computadora en el AUV LIVA con una trayectoria convincente bajo diversas perturbaciones. Los resultados se comparan con los controladores i-PID de dos grados de libertad (DOF), i-PID y PID para examinar las mejoras en el rendimiento del control con la estabilidad garantizada del seguimiento de trayectoria. Los resultados comparativos revelaron que el i-PID con el controlador PD de avance proporciona un rendimiento efectivo de control de seguimiento de trayectoria y excelentes rechazos de perturbaciones para toda la trayectoria del AUV.